• 제목/요약/키워드: Low Power Laser

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A STUDY ON THE FORMATION OF IMPERFECTIONS IN CW $CO_2$ LASER WELD OF DIAMOND SAW BLADE

  • Minhyo Shin;Lee, Changhee;Kim, Taiwoung;Park, Heedong
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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    • pp.639-643
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    • 2002
  • The main purpose of this study was to investigate the formation mechanisms of imperfections such as irregular humps, outer cavity and inner cavity in the laser fusion zone of diamond saw blade. Laser beam welding was conducted to join two parts of blade; mild steel shank and Fe-Co-Ni sintered tip. The variables were beam power and travel speed. The microstructure and elements distributions of specimens were analyzed with SEM, AES, EPMA and so on. It was found that these imperfections were responded to heat input. Irregular humps were reduced in 10.4∼17.6kJ/m heat input range. However there were no clear evidences, which could explain the relations between humps formation and heat input. The number of outer cavity and inner cavity decreased as heat input was increased. Considering both possible defects formations mechanisms, it could be thought that outer cavity was caused by insufficient refill of keyhole, which was from rapid solidification of molten metal and fast molten metal flow to the rear keyhole wall at low heat input. More inner cavities were found near the interface of the fusion zone and sintered segment and in the bottom of the fusion zone. Inner cavity was mainly formed in the upper fusion zone at high heat input whereas was in the bottom at low heat input. Inner cavity was from trapping of coarsened preexist pores in the sintered tip and metal vapor due to rapid solidification of molten metal before the bubbles escaped.

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UV Laser Rayleigh Scattering을 이용한 $C_3H_8/O_2$ 화염에서 가스 성분의 농도 및 온도 분포 계측에 관한 실험적 연구 (Am Experimental Study on Measurement of Number Density and Temperature Distributions in $C_3H_8/O_2$ Flame by UV Laser Rayleigh Scattering)

  • 진성호;남기중;김회산;장래각;박승한;김웅;박경석;김경수
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제5권2호
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    • pp.60-68
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    • 1997
  • Rayleigh Scattering Cross Sections($\sigma$i) of various gases and the temperature distributions of premixes C3H8/O2 flame are measured by high power KrF(248nm) Exci- mer laser and ICCD camera. Results show that $\sigma$i of O2 and Propane(C3H8) gases agree well in the 5% error range, but of H2 has the more or less difference from the calcul- ated value by other groups. This is attributed to the low RS signal of H2 to Nosie level(S/N ratio). The temperature distributions of flame range out between 300K in the air and about 2000K in the burned area. In this temperature range, out system has the about 250K temperature resolution. Because low RS signals in the reaction area with high temperature are affected highly by noises, temperature uncertainty of this area is relatively high to another part of flame. Experimental results show that UV Rayleigh Scattering can be used for the measurement of mixing ratio of mixed gases and the temperature distributions of flame. Especially, this technique can be applied for the measurement of the mixing ratio of air/fuel before the ignition and the flame structure after the ignition inside the Engine.

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A Study on the Formation of Imperfections in CW $CO_2$Laser Weld of Diamond Saw Blade

  • Shin, M.;Lee, C.;Kim, T.;Park, H.
    • International Journal of Korean Welding Society
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    • 제2권1호
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    • pp.21-24
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    • 2002
  • The main purpose of this study was to investigate the formation mechanisms of imperfections such as irregular humps, outer cavity and inner cavity in the laser fusion zone of diamond saw blade. Laser beam welding was conducted to join two parts of blade; mild steel shank and Fe-Co-Ni sintered tip. The variables were beam power and travel speed. The microstructure and elements distributions of specimens were analyzed with SEM, AES, EPMA and so on. It was found that these imperfections were responded to heat input. Irregular humps were reduced in 10.4∼l7.6kJ/m heat input range. However there were no clear evidences, which could explain the relations between humps formation and heat input. The number of outer cavity and inner cavity decreased as heat input was increased. Considering both possible defects formations mechanisms, it could be thought that outer cavity was caused by insufficient refill of keyhole, which was from rapid solidification of molten metal and fast molten metal flow to the rear keyhole wall at low heat input. More inner cavities were found near the interface of the fusion zone and sintered segment and in the bottom of the fusion zone. Inner cavity was mainly formed in the upper fusion zone at high heat input whereas was in the bottom at low heat input. Inner cavity was from trapping of coarsened preexist pores in the sintered tip and metal vapor due to rapid solidification of molten metal before the bubbles escaped.

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감악산 SOLT 시스템을 이용한 우주잔해물 레이저추적 성능분석 (Laser Tracking Analysis of Space Debris using SOLT System at Mt. Gamak)

  • 임형철;박종욱;김동진;성기평;가능현
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권9호
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    • pp.830-837
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    • 2015
  • 최근 지구를 공전하는 우주잔해물의 개수가 급격하게 증가함에 따라 인공위성과의 충돌 위험성이 높아져 우주잔해물은 우주개발 국가들에게 심각한 문제로 대두되고 있다. 현재 인공위성 충돌 위험성을 감시하고 회피기동 여부를 판단하기 위해서 레이더 및 전자광학 시스템이 사용되고 있다. 그러나 레이저추적 시스템과 같이 보다 정밀한 추적데이터와 연계하여 정밀한 예측 궤도력을 생성할 수 있다면 충돌회피기동 여부의 정확한 판단과 회피기동 계획 수행에 많은 도움을 줄 수 있다. 레이저추적 시스템은 가장 정밀한 거리측정 정보를 제공하기 때문에 기존 예측궤도력 정밀도를 향상시킬 수 있는 대안으로 인식되고 있다. 한국천문연구원은 반사경을 장착한 인공위성 레이저추적, 고출력 레이저를 이용한 우주잔해물 레이저추적 및 적응광학을 이용한 우주물체 영상취득이 가능한 우주물체 레이저추적 시스템을 개발하고 있다. 본 연구에서는 우주물체 레이저추적 시스템에 사용되는 고출력 레이저를 이용한 link budget, 배경잡음에 의한 오경보 및 신호검출 확률 분석을 통해 우주잔해물 레이저추적을 위한 성능분석을 수행하였다.

Reaction of Cr Atoms with O2 at Low Pressures: Observation of New Chemiluminescence Bands from CrO2*

  • Son, Hyung-Su;Ku, Ja-Kang
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제25권2호
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    • pp.226-232
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    • 2004
  • Ground and low-lying electronic states of Cr atoms in the gas phase were generated from photolysis of $Cr(CO)_6$ vapor in He or Ar using an unfocussed weak UV laser pulse and their reactions with $O_2$ and $N_2O$ were studied. When 0.5-1.0 Torr of $Cr(CO)_6$ /$O_2$ /He or Ar mixtures were photolyzed using 295-300 nm laser pulses, broadband chemiluminescence peaked at ~420 and ~500 nm, respectively, was observed in addition to the atomic emissions from $z^7P^{\circ}$, $z^5P^{\circ}$, and $y^7P^{\circ}$ states of Cr atoms. When $N_2O$ was used instead of $O_2$, no chemiluminescence was observed. The chemiluminescence intensities as well as the LIF intensities for those three low-lying electronic states ($a^7S_3,\;a^5S_2\;and\;a^5D_J$) showed second-order dependence on the photolysis laser power. Also, the chemiluminescence intensities were first-order in $O_2$ pressure, but the presence of excess Ar showed a strong inhibition effect on them. Based on the experimental results, the chemiluminecent species in this work is attributed to $CrO_2^*$ generated from hot ground state Cr atoms with $O_2$. The apparent radiative lifetimes of the chemiluminescent species and collisional quenching rate constants by $O_2$ and Ar also were investigated.

LED 모듈의 초고속 레이저 절단을 위한 연구 (Study of high Speed Laser Cutting of LED Module)

  • 최원용;좌성훈
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.91-101
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    • 2017
  • 최근 레이저를 이용하여 전자 소자 및 모듈을 절단하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 레이저를 이용하여 LED 모듈을 초고속 절단하기 위한 기초 연구를 수행하였다. 특히 기존의 다이싱(dicing) saw의 절단 속도를 훨씬 능가하는 100 mm/s의 초고속 레이저 절단의 가능성을 검토하였다. 이를 위하여 LED 모듈의 구성 재료인 copper/ceramic 및 silicone/ceramic 이종 복합 기판을 제작하여 레이저 절단 후, 절단면의 표면 특성, 표면조도, 굽힘 강도를 다이싱 saw를 이용하여 절단한 샘플과 비교하였다. 복합 기판에 대한 최적의 레이저 절단 조건을 찾기 위하여, 세라믹 및 구리 단일 기판의 레이저 절단을 통하여 다양한 레이저 공정 조건들에 대한 영향 검토하였다. 절단면의 표면 특성이 가장 좋은 최적의 레이저 절단 조건은 Ar 보조 가스의 사용, 높은 레이저 파워 및 높은 보조 가스의 압력이었다. Copper/ceramic 및 silicone/ceramic 이종 복합 기판에 대하여 레이저 절단과 다이싱 saw로 절단한 기판의 절단면을 비교한 결과, 레이저로 절단된 기판이 다이싱 saw 절단에 비하여 표면이 거칠고 표면 특성이 약간 나쁘다. 레이저 절단면의 평균 표면조도는 약 $9{\mu}m$ 이며, 다이싱 saw로 절단된 절단면의 표면조도는 약 $4{\mu}m$ 이었다. 그러나 다이싱 절단의 절단 속도(3 mm/s)를 고려하면 레이저 절단면의 표면 morphology가 비교적 균일하고, 표면조도도 다이싱 절단의 경우와 큰 차이가 없기 때문에 어느 정도 만족할 만한 결과를 얻었다고 판단된다. 또한 레이저 절단된 기판의 굽힘 강도가 다이싱으로 절단된 기판의 굽힘 강도보다 동등하거나 약간 열세이었다. 그러나 향후 레이저의 절단 조건이 좀 더 최적화된다면 LED 모듈의 초고속 레이저 절단이 가능할 것으로 판단된다.

펄스레이저증착법에 의한 GaN 나노입자의 합성 및 특성분석 (Synthesis and characterization of GaN nanoparticles by pulsed laser deposition)

  • 노정현;심승환;윤종원;;박용주;심광보
    • 한국결정성장학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.79-82
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    • 2003
  • ArF(193nm) 엑시머 레이저를 이용한 펄스레이저증착법(PLD)에 의해 GaN 소결체를 타겟 재료로 하여 $SiO_2$기판위에 GaN nanoparticles를 합성하였다. PLD 공정 중에는 100Pa, 50Pa, 10Pa및 1 Pa의 Ar gas 압력과 100mJ 및 200mJ의 레이저 에너지를 가하였다. 합성된 GaN nanoparticles는 XRD, SEM, TEM, XPS 및 optical absorption spectra 등에 의해 분석되었다. 합성된 GaN nanoparticles는 대체적으로 20~30nm의 입경을 갖는 균일한 분포를 하고 있었다. 또한, Ar 기체 압력이 낮아짐에 따라 합성된 GaN nanoparticles의 stoichiometry가 향상되고 optical band edge가 blueshift 경향을 나타내었다.

반공초점 공진기 구리증기레이저의 퍼짐각 제어 (Controlled beam divergence in a hemiconfocal resonator copper vapor laser)

  • 정지철;유영태;임기건
    • 한국광학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.297-302
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    • 1997
  • 구리증기레이저 출력빔의 퍼짐각을 제어하고 원거리강도분포를 개선하기 위하여, 공진기 내에 조리개와 선속분할기를 갖는 안정공진기에 대한 실험적인 연구를 시행하였다. 기본형태로서 반공초점 방식을 채택한 안정공진기를 구성하고, 조리개 구경의 변화에 따른 (발진모드의 제어) 출력빔의 퍼짐각과 레이저출력의 의존성을 측정하였으며, 선속분할기의 광축과 이루는 각도의 변화에 따른 (공진기손실의 제어) 퍼짐각과 레이저출력의 변화를 측정하였다. 조리개 구경의 크기를 14 mm에서 2 mm로 점차적으로 줄임에 따라 퍼짐각을 3.1 mrad에서 0.25 mrad까지 연속적으로 조절할 수 있었고, 8배로 증가된 원거리출력밀도를 얻었다.

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부분적으로 장하된 구형도파관에 의한 진행파 레이저 위상변조기 (Traveling Wave Laser Phase Modulator With Partially Loaded Rectangular Waveguide)

  • 이문기;신철재
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.1-6
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    • 1973
  • 전기광 물질이 부분적으로 장하된 구형도파관을 이용한 진행파 레이저 위상 변조기에 대해 이론적으로 해석하였으며, 전파특성, 전계분포 감쇄량과 변조도를 정규화된 항으로 표시했다. 여기서 비교적 낮은 변조전력으로 큰 변조도를 얻었으며, 또한 KDP를 사용한 변조기의 설계방법을 제시했다.

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광기록에 이용되는 Te-based media에 대한 열적 해석 (The thermal analysis of te-based media for the optical recording)

  • 이성준;천석표;이현용;정홍배
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제8권1호
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    • pp.64-70
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    • 1995
  • We discussed the thermal analysis for a recording media with the variation of the laser pulse duration, the laser power and the temperature distribution in order to optimize the Te-based antireflection structure from the computer calculations. In the case that the radial heat diffusion is negligible, we can calculate the maximum temperature of the recording layer at the center of the spot by the Simple Model. The temperature profile of the recording layer is obtained from the Numerical Model by considering the total specific heat and the latent heat. As a result, the effect of the heat sinking acting as a thermal loss for the hole formation could be minimized by introducing the pulse with the hole formation duration(.tau.) below the thermal time constant(.tau.$_{D}$) of a dielectric layer. These requirments can be satisfied by using the dielectric thickness of the 2nd ART(Anti-Reflection Trilayer) condition or the dielectric materials with a low thermal diffusivity.y.

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